JPH0698986A - Sewing machine - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 針棒の往復運動により生じる鉛直方向の慣性
力を打ち消すことにより、ミシンの振動を低減すること
を目的とする。
【構成】 上軸10が回転すると、針棒クランク13を
介して針棒44が上下に往復運動すると共に、スライド
ガイド33によって運動の方向が規制されたバランサー
ウェイト32が釣合クランク12を介して往復運動す
る。針棒クランク13と釣合クランク12の位相差が1
80゜になるよう配置されているため、針棒44とバラ
ンサーウェイト32の慣性力が打ち消しあう。
(57) [Summary] [Purpose] The purpose is to reduce the vibration of the sewing machine by canceling the vertical inertial force generated by the reciprocating motion of the needle bar. [Structure] When the upper shaft 10 rotates, the needle bar 44 reciprocates up and down via the needle bar crank 13, and the balancer weight 32 whose movement direction is regulated by the slide guide 33 passes through the counter crank 12. Move back and forth. The phase difference between the needle bar crank 13 and the counter crank 12 is 1
Since the needle bar 44 and the balancer weight 32 are arranged at 80 °, the inertial forces cancel each other out.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、針棒の上下運動に伴っ
て発生する振動を低減したミシンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sewing machine in which vibration generated by the vertical movement of a needle bar is reduced.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のミシンにおいては、図に
示すように、針棒170の上下運動に伴って発生する慣
性力を打ち消すために、上軸174の軸心から偏心した
ところに重心が位置する針棒クランク172の遠心力を
利用したものが知られている。この遠心力は、針棒が最
上点あるいは最下点にある時には鉛直方向のみに働き、
針棒の慣性力を打ち消すが、針棒が途中にある時には水
平方向にも働く。このため、ミシン本体に作用する鉛直
方向と水平方向の加振力が最小になるように針棒クラン
ク172の偏心質量を決めたとしても、加振力は十分に
小さくならない。2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of sewing machine, as shown in the figure, in order to cancel out the inertial force generated by the vertical movement of the needle bar 170, the center of gravity is eccentric from the center of the upper shaft 174. It is known to utilize the centrifugal force of the needle bar crank 172 where is located. This centrifugal force works only in the vertical direction when the needle bar is at the highest point or the lowest point,
It cancels the inertial force of the needle bar, but it also works horizontally when the needle bar is in the middle. Therefore, even if the eccentric mass of the needle bar crank 172 is determined so that the vertical and horizontal exciting forces acting on the sewing machine body are minimized, the exciting force does not become sufficiently small.
【0003】また、ミシン本体に作用する加振力を低減
し振動を防止する機構として、実開昭60−19277
4号公報に記載された振動防止機構が知られている。こ
の公報記載の振動防止機構においては、図9に示すよう
に、上軸174がミシンフレーム176に回動自在に支
持され、この上軸174には針棒クランク172が上軸
174と共に回動するように固定されている。また、こ
の針棒クランク172には、コネクティングロッド17
8が回動可能に支持されており、更に、このコネクティ
ングロッド178の先端には針棒170が上下運動可能
に支持されている。この際、針棒クランク172の重心
G1は上軸174の軸心C1から偏心しており、針棒1
70が最上点に位置するとき針棒クランク172の重心
G1が軸心C1の真下に位置するように固定されてい
る。Further, as a mechanism for reducing the vibrating force acting on the sewing machine main body to prevent the vibration, there is a practical use method, Sho 60-19277.
The vibration prevention mechanism described in Japanese Patent No. 4 is known. In the vibration preventing mechanism described in this publication, as shown in FIG. 9, an upper shaft 174 is rotatably supported by a sewing machine frame 176, and a needle bar crank 172 rotates on the upper shaft 174 together with the upper shaft 174. Is fixed as. Further, the connecting rod 17 is attached to the needle bar crank 172.
8 is rotatably supported, and a needle bar 170 is supported on the tip of the connecting rod 178 so as to be vertically movable. At this time, the center of gravity G1 of the needle bar crank 172 is eccentric from the axis C1 of the upper shaft 174, and the needle bar 1
The center of gravity G1 of the needle bar crank 172 is fixed so as to be located directly below the axis C1 when 70 is located at the uppermost point.
【0004】更に、上軸174が回転することにより相
互に噛み合った同ギヤ比の歯車182a、182bを介
してバランサー軸180が回転し、バランサー軸180
に固定されたバランサー184も回転する。なお、針棒
170が最上点に位置するときバランサー184の重心
G4がバランサー軸180の軸心C4の真下に位置する
ように固定されている。Further, as the upper shaft 174 rotates, the balancer shaft 180 rotates through the gears 182a and 182b of the same gear ratio that mesh with each other, and the balancer shaft 180 rotates.
The balancer 184 fixed to the shaft also rotates. The center of gravity G4 of the balancer 184 is fixed so as to be located directly below the axis C4 of the balancer shaft 180 when the needle bar 170 is located at the uppermost point.
【0005】ここで、G1は針棒クランク172の重
心、G2は針棒170と針棒抱き171とコネクティン
グロッド178の合成重心であり、針棒クランク172
の質量をM1、針棒等の総和質量をM2、上軸174の
軸心C1とG1との距離をL1、針棒クランク172の
コネクティングロッド178を支持する点から上軸17
4の軸心C1までの距離をL2、コネクティングロッド
178の支持点間の距離をL3、クランク比をλ(=L
2/L3)とする。また、バランサー184の質量をM
4、バランサー軸180の軸心C4とバランサーの重心
G4との距離をL4とする。Here, G1 is the center of gravity of the needle bar crank 172, G2 is the combined center of gravity of the needle bar 170, the needle bar holder 171, and the connecting rod 178, and the needle bar crank 172.
Is M1, the total mass of the needle bar, etc. is M2, the distance between the axis C1 and G1 of the upper shaft 174 is L1, and the upper shaft 17 from the point of supporting the connecting rod 178 of the needle bar crank 172.
4 is L2, the distance between the supporting points of the connecting rod 178 is L3, and the crank ratio is λ (= L
2 / L3). In addition, the mass of the balancer 184 is M
4. Let L4 be the distance between the axis C4 of the balancer shaft 180 and the center G4 of the balancer.
【0006】以上の構成を有するミシンの上軸174が
回転角速度ωで回転した場合に、ミシンフレーム176
を介してミシン本体に作用する水平方向及び鉛直方向の
加振力Fx、Fyは、λが非常に小さく、λ3 以上の成
分を無視できるとした場合には、次式で表せる。When the upper shaft 174 of the sewing machine having the above structure is rotated at the rotational angular velocity ω, the sewing machine frame 176 is provided.
Horizontal and vertical exciting force Fx, Fy acting on the sewing machine body via a is the case of the lambda is very small, negligible lambda 3 or more components can be expressed by the following equation.
【0007】[0007]
【数1】 [Equation 1]
【0008】[0008]
【数2】 [Equation 2]
【0009】ここで、M4 L4 = M1 L1、M2
L2 = 2M1 L1とすれば、Here, M4 L4 = M1 L1, M2
If L2 = 2M1 L1,
【0010】[0010]
【数3】 [Equation 3]
【0011】[0011]
【数4】 [Equation 4]
【0012】となり、バランサー184を用いない場合
に比べて加振力は低減でき、クランク比λが小さいほど
加振力は小さくなる。Therefore, the exciting force can be reduced as compared with the case where the balancer 184 is not used, and the smaller the crank ratio λ, the smaller the exciting force.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、L2が
針棒のストロークから決められ、L3がミシンフレーム
の寸法制約よりあまり大きくできないため、クランク比
λはあまり小さくできず、通常1/4〜1/2の値をと
る。このため、λ3 以上の成分が無視できず、鉛直方向
の加振力Fyを完全に打ち消すことはできない。また、
ギヤ伝達によりバランサー184を駆動するために、新
たにギヤ騒音が発生することにもなる。However, since L2 is determined by the stroke of the needle bar and L3 cannot be made much larger than the size constraint of the sewing machine frame, the crank ratio λ cannot be made too small and is usually 1/4 to 1 /. Takes a value of 2. Therefore, the components of λ 3 and above cannot be ignored, and the vertical exciting force Fy cannot be completely canceled. Also,
Since the balancer 184 is driven by the gear transmission, gear noise is newly generated.
【0014】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は、針棒の往復運動に
より生じる鉛直方向の慣性力を打ち消すことにより、振
動を低減すると共に静かなミシンを提供することにあ
る。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to cancel the vertical inertial force generated by the reciprocating motion of the needle bar, thereby reducing the vibration and suppressing the vibration. To provide a sewing machine.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に係るミシンは、針棒クランクと位
相差を持つ釣合クランクと、釣合クランクに回動自在に
支持された釣合部材と、釣合部材の運動を一定に規制す
る規制部材とを備えている。In order to achieve this object, a sewing machine according to claim 1 of the present invention is rotatably supported by a counter crank having a phase difference from a needle bar crank and a counter crank. And a regulation member that regulates the movement of the balancing member to a constant value.
【0016】また、本発明の請求項2に係るミシンは、
釣合部材の運動を揺動運動に規制する規制部材を備えて
いる。A sewing machine according to claim 2 of the present invention is
A regulation member is provided for regulating the motion of the balance member to swing motion.
【0017】更に、本発明の請求項3に係るミシンは、
釣合部材の運動を直線運動に規制する規制部材を備えて
いる。Further, the sewing machine according to claim 3 of the present invention is
A regulating member is provided for regulating the movement of the balancing member to a linear movement.
【0018】そして、本発明の請求項4に係るミシン
は、上軸に固定された釣合クランクを備えている。A sewing machine according to a fourth aspect of the present invention includes a counter crank fixed to the upper shaft.
【0019】[0019]
【作用】上記の構成を有する本発明の請求項1に係るミ
シンにおいては、上軸が回転すると針棒クランクと釣合
クランクとが互いに位相差を持って同期して回転する。
又、釣合部材の運動が規制部材によって一定に規制され
ながら、釣合部材が釣合クランクの回転に伴って運動す
ると、釣合部材の慣性力と針棒や針棒クランク等の慣性
力が互いに打ち消し合う。クランク機構なので、騒音が
少ない。In the sewing machine having the above-mentioned structure according to the first aspect of the present invention, when the upper shaft rotates, the needle bar crank and the counter crank rotate in synchronization with each other with a phase difference therebetween.
Further, when the balancing member moves with the rotation of the balancing crank while the movement of the balancing member is regulated to a constant value, the inertial force of the balancing member and the inertial force of the needle bar, the needle bar crank, etc. Cancel each other out. Since it is a crank mechanism, there is little noise.
【0020】また、本発明の請求項2に係るミシンにお
いては、釣合部材の運動が規制部材によって一定に規制
されながら、釣合部材が釣合クランクの回転に伴って揺
動運動すると、釣合部材と針棒や針棒クランク等の慣性
力が互いに打ち消し合う。Further, in the sewing machine according to the second aspect of the present invention, when the balance member is oscillated with the rotation of the balance crank while the movement of the balance member is regulated by the regulating member, The mating member and the inertial forces of the needle bar and the needle bar crank cancel each other out.
【0021】更に、本発明の請求項3に係るミシンにお
いては、釣合部材の運動が規制部材によって一定に規制
されながら、釣合部材が釣合クランクの回転に伴って直
線運動すると、釣合部材と針棒や針棒クランク等の慣性
力が互いに打ち消し合う。Further, in the sewing machine according to the third aspect of the present invention, when the balance member is linearly moved in accordance with the rotation of the balance crank while the movement of the balance member is constantly regulated by the regulating member, the balance occurs. The member and the inertial forces of the needle bar and the needle bar crank cancel each other out.
【0022】そして、本発明の請求項4に係るミシンに
おいては、上軸に固定された釣合クランクが、釣合クラ
ンクと位相差を持って回転して、釣合部材と針棒や針棒
クランク等の慣性力が互いに打ち消し合う。In the sewing machine according to the fourth aspect of the present invention, the counter crank fixed to the upper shaft rotates with a phase difference from the counter crank, and the counter member and the needle bar or needle bar are rotated. The inertial forces of the crank etc. cancel each other out.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明のミシンを具体化した第一実施
例を図1から図3を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the sewing machine of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0024】ミシンにおいては、図2及び図3に示すよ
うに、上軸10が図示しないミシンのフレームに回動可
能に取り付けられている。この上軸10の左端部には、
釣合クランク12の中央部の中央貫通孔16に上軸10
が挿通され、上軸10が止めネジ18により締め付けら
れて固定されている。釣合クランク12の一端部には、
端部貫通孔20が形成されており、形成位置は上軸10
の軸心とはずれた位置である。この端部貫通孔20に
は、針棒クランク13から突出する円柱状のピン部22
が挿通されている。針棒クランク13は止めネジ24に
よってピン部22を締め付けることにより、釣合クラン
ク12の一端部に固定されており、針棒クランク13
は、隙間を空けて釣合クランク12と向かい合ってい
る。In the sewing machine, as shown in FIGS. 2 and 3, the upper shaft 10 is rotatably attached to the frame of the sewing machine (not shown). At the left end of this upper shaft 10,
The upper shaft 10 is provided in the central through hole 16 at the center of the counter crank 12.
Is inserted, and the upper shaft 10 is tightened and fixed by the set screw 18. At one end of the counter crank 12,
The end through hole 20 is formed, and the formation position is the upper shaft 10.
The position is off the axis of. A cylindrical pin portion 22 protruding from the needle bar crank 13 is provided in the end through hole 20.
Has been inserted. The needle bar crank 13 is fixed to one end of the counter crank 12 by tightening the pin portion 22 with the set screw 24.
Faces the counter crank 12 with a gap.
【0025】更に、この針棒クランク13のピン部22
の基部22aには、釣合コネクティングロッド26の一
端部に形成された貫通孔28が挿通されており、釣合コ
ネクティングロッド26は、針棒クランク13に対して
回動可能となっている。この釣合コネクティングロッド
26の他端部の係合孔30には、バランサーウェイト3
2が揺動可能に取り付けられている。Further, the pin portion 22 of the needle bar crank 13
A through hole 28 formed at one end of the balancing connecting rod 26 is inserted in the base portion 22 a of the above, and the balancing connecting rod 26 is rotatable with respect to the needle bar crank 13. The balancer weight 3 is provided in the engagement hole 30 at the other end of the balancing connecting rod 26.
2 is swingably attached.
【0026】また、バランサーウェイト32が位置する
付近には、断面形状がコの字型であるスライドガイド3
3(図3のみに図示する)が、ミシンのフレームに固定
されている。スライドガイド33のコの字型の中央部が
形成する溝の断面形状は、バランサーウェイト32の断
面形状とほぼ同じ形状であり、この溝の長さは、後述す
る距離rの2倍よりも長いものとする。スライドガイド
33は、溝が上下方向にまっすぐ延びるように固定され
ている。このスライダーガイド33の溝には、バランサ
ーウェイト32が摺動可能にはめ込まれており、バラン
サーウェイト32の運動方向は矢印方向を規制されてい
る。In the vicinity of the position of the balancer weight 32, the slide guide 3 having a U-shaped cross section.
3 (shown only in FIG. 3) is fixed to the frame of the sewing machine. The cross-sectional shape of the groove formed by the U-shaped central portion of the slide guide 33 is substantially the same as the cross-sectional shape of the balancer weight 32, and the length of this groove is longer than twice the distance r described later. I shall. The slide guide 33 is fixed so that the groove extends vertically straight. The balancer weight 32 is slidably fitted in the groove of the slider guide 33, and the movement direction of the balancer weight 32 is restricted in the arrow direction.
【0027】そして、針棒クランク13の他端側の逆の
面(釣合コネクティングロッド26との取り付け部とは
反対側の面)には、円形の係合突起34が突設されてお
り、この係合突起34の中心には雌ネジの形成された係
合孔35が形成されている。この係合突起34は、針棒
コネクティングロッド36の上端に形成されている貫通
孔38に挿通されており、針棒コネクティングロッド3
6がクランク軸ネジ40により針棒クランク13に回動
可能に取り付けられている。更に、針棒コネクティング
ロッド36の他端部に形成された取付孔42には、針棒
44が針棒抱き46を介して揺動可能に取り付けられて
いる。針棒44は、ミシンのフレームに垂直方向に固定
された管状の針棒メタル(図示せず)に挿通されてお
り、針棒44の運動方向は矢印方向を規制されている。
更に、針棒44の下方端部には、針棒糸案内48及び針
50が取り付けられている。A circular engaging protrusion 34 is provided on the opposite surface of the needle bar crank 13 on the opposite side (the surface opposite to the mounting portion for the balancing connecting rod 26). An engagement hole 35 having a female screw is formed at the center of the engagement protrusion 34. The engagement protrusion 34 is inserted into a through hole 38 formed at the upper end of the needle bar connecting rod 36, and the needle bar connecting rod 3 is formed.
6 is rotatably attached to the needle bar crank 13 by a crankshaft screw 40. Further, a needle bar 44 is swingably mounted via a needle bar holder 46 in a mounting hole 42 formed at the other end of the needle bar connecting rod 36. The needle bar 44 is inserted through a tubular needle bar metal (not shown) fixed vertically to the frame of the sewing machine, and the movement direction of the needle bar 44 is regulated in the arrow direction.
Further, a needle bar thread guide 48 and a needle 50 are attached to the lower end of the needle bar 44.
【0028】釣合クランク12,針棒クランク13にお
いては、上軸10の軸心から両コネクティングロッド2
6,36の回動部中心までの距離は、共に同じ距離rで
ある。また、両コネクティングロッド26,36は同一
形状であり、釣合クランク12、針棒クランク13での
軸心からバランサーウェイト32及び針棒44の取り付
け部分までの距離は、ともに同じ距離Lであり等しい。In the counter crank 12 and the needle bar crank 13, both connecting rods 2 are arranged from the axial center of the upper shaft 10.
The distances to the center of the rotating portions of 6, 36 are both the same distance r. Both connecting rods 26 and 36 have the same shape, and the distances from the axial centers of the counter crank 12 and the needle bar crank 13 to the mounting portions of the balancer weight 32 and the needle bar 44 are the same distance L and are equal. .
【0029】いま、針棒44及びバランサーウェイト3
2の運動方向はそれぞれ矢印方向に規制されているの
で、上軸10が回転すると針棒44及びバランサーウェ
イト32とは反対方向に往復直線運動をする。つまり、
針棒44とバランサーウェイト32は、180度だけ位
相がずれた関係にある。尚、バランサーウェイト32が
移動しても、バランサーウェイト32がスライドガイド
33の溝から脱落しない位置に、スライダーガイド33
は固定されている。Now, the needle bar 44 and the balancer weight 3
Since the movement directions of 2 are regulated in the arrow directions, respectively, when the upper shaft 10 rotates, the needle shaft 44 and the balancer weight 32 make a reciprocating linear movement in the opposite direction. That is,
The needle bar 44 and the balancer weight 32 are in a relationship of being out of phase by 180 degrees. Even if the balancer weight 32 moves, the slider guide 33 is placed at a position where the balancer weight 32 does not drop out of the groove of the slide guide 33.
Is fixed.
【0030】次に、図2を参照して、上軸10が回転す
ると発生する加振力について説明する。上軸10の回転
角をθ、回転速度をω(=dθ/dt)とする。針棒4
4等の往復直線運動をする部分の質量m,バランサーウ
ェイト32の質量をm0 ,釣合クランク12、針棒クラ
ンク13の針棒コネクティングロッド36側の上軸10
回りの回転質量をM,上軸10の軸心からその回転質量
Mの重心までの距離をR(図示しない),釣合コネクテ
ィングロッド26側の上軸10回りの回転質量をM0 ,
上軸10の軸心からその回転質量M0 の重心までの距離
をR0 (図示しない),クランク比をλ=r/Lとす
る。Next, referring to FIG. 2, the exciting force generated when the upper shaft 10 rotates will be described. The rotation angle of the upper shaft 10 is θ, and the rotation speed is ω (= dθ / dt). Needle bar 4
4, the mass m of the part that reciprocates linearly, the mass of the balancer weight 32 is m 0 , the balance crank 12, the needle bar crank 13 and the upper shaft 10 of the needle bar connecting rod 36 side.
The rotating mass around the upper shaft 10 is M, the distance from the axis of the upper shaft 10 to the center of gravity of the rotating mass M is R (not shown), and the rotating mass around the upper shaft 10 on the side of the balancing connecting rod 26 is M 0 ,
The distance from the axis of the upper shaft 10 to the center of gravity of the rotating mass M 0 is R 0 (not shown), and the crank ratio is λ = r / L.
【0031】針棒44等の往復直線運動によって生ずる
加振力fは、The exciting force f generated by the reciprocating linear motion of the needle bar 44 or the like is
【0032】[0032]
【数5】 [Equation 5]
【0033】同じくバランサーウェイト32の往復直線
運動によって生ずる加振力f0 は、Similarly, the exciting force f 0 generated by the reciprocating linear motion of the balancer weight 32 is
【0034】[0034]
【数6】 [Equation 6]
【0035】ここで、a2 ,a4 ,a6 ,・・・は上記
と同じであり、「−」の符号は針棒44の運動方向と逆
であることを表す。[0035] Here, a 2, a 4, a 6, ··· is as defined above, "-" sign indicates that the motion direction and opposite of the needle bar 44.
【0036】鉛直方向の加振力の総和は、The sum of the vertical excitation forces is
【0037】[0037]
【数7】 [Equation 7]
【0038】となり、m=m0 とすれば上下方向の加振
力は完全に0となる。また、m≒m0 の場合において
も、ほぼ加振力は非常に小さいものになる。Therefore, if m = m 0 , the vertical vibration force is completely zero. Further, even in the case of m≈m 0, the exciting force is very small.
【0039】次に、針棒コネクティングロッド及び釣合
コネクティングロッドの運動により上軸10回りに生じ
る遠心力を考える。針棒クランク12の針棒コネクティ
ングロッド36側の上軸10回りの回転質量Mによって
生じる遠心力Fは、 F=MRω2 同じく釣合クランク12の釣合コネクティングロッド2
6側の上軸10回りの回転質量M0 によって生じる遠心
力F0 は、 F0 =−M0 R0 ω2 ここで「−」の符号は針棒コネクティングロッド36側
の質量による遠心力の方向とは逆であることを表す。Next, the centrifugal force generated around the upper shaft 10 due to the movements of the needle bar connecting rod and the counterbalanced connecting rod will be considered. The centrifugal force F generated by the rotational mass M of the needle bar crank 12 around the upper shaft 10 on the needle bar connecting rod 36 side is: F = MRω 2 Similarly, the balancing connecting rod 2 of the counter crank 12
The centrifugal force F 0 generated by the rotating mass M 0 around the upper shaft 10 on the 6 side is F 0 = −M 0 R 0 ω 2 where the symbol “−” indicates the centrifugal force due to the mass on the needle bar connecting rod 36 side. Indicates that the direction is opposite.
【0040】回転質量による加振力の総和は、 F+F0 =(MR−M0 R0 )ω2 となり、MR=M0 R0 となるようにすれば回転質量
による加振力も0とすることができる。これは、針棒ク
ランク13、釣合クランク12を上軸10の軸心からの
距離rを針棒44側、バランサーウェイト32側共に同
じとし、釣合コネクティングロッド26を針棒コネクテ
ィングロッド36の部品を流用し、更に、釣合クランク
12及び針棒クランク13自身の重心位置が上軸10の
軸心と一致するようにすれば、このように加振力の解消
された機構を容易に作製可能である。また、釣合コネク
ティングロッド26を針棒コネクティングロッド36と
同じ部品にすれば、部品の種類を低減できるメリットが
ある。The sum of the exciting forces due to the rotating mass is F + F 0 = (MR−M 0 R 0 ) ω 2 , and the exciting force due to the rotating mass is also 0 if MR = M 0 R 0. You can This is because the needle bar crank 13 and the counter crank crank 12 have the same distance r from the axis of the upper shaft 10 on both the needle bar 44 side and the balancer weight 32 side, and the counter connecting rod 26 is a part of the needle bar connecting rod 36. If the center of gravity of the counter crank 12 and the needle bar crank 13 themselves is made to coincide with the axis of the upper shaft 10, it is possible to easily manufacture a mechanism in which the excitation force is eliminated in this way. Is. In addition, if the balancing connecting rod 26 is the same part as the needle bar connecting rod 36, there is an advantage that the number of parts can be reduced.
【0041】次に、第二実施例について、図4及び図5
を参照して説明する。Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to.
【0042】針棒クランク54の右側面には偏心ボス部
56が形成されており、更に、その偏心ボス部56には
中央貫通孔58が形成されている。この中央貫通孔58
には上軸10の先端部が挿通されており、上軸10先端
が止めネジ60により締め付けられることにより、針棒
クランク54が上軸10に固定されている。この偏心ボ
ス部56の偏心量はr0 であり、偏心ボス部56には釣
合コネクティングロッド62の一端に形成された貫通孔
64が回転自在に挿通されている。釣合コネクティング
ロッド62の他端の係合孔66には、バランサーウェイ
ト32が揺動可能に取り付けられている。尚、偏心量r
と距離r0 の大小関係はr>r0 である。An eccentric boss portion 56 is formed on the right side surface of the needle bar crank 54, and a central through hole 58 is formed in the eccentric boss portion 56. This central through hole 58
The distal end portion of the upper shaft 10 is inserted through the upper shaft 10, and the needle bar crank 54 is fixed to the upper shaft 10 by tightening the distal end of the upper shaft 10 with a set screw 60. The amount of eccentricity of the eccentric boss portion 56 is r 0 , and the eccentric boss portion 56 is rotatably inserted with a through hole 64 formed at one end of the balancing connecting rod 62. The balancer weight 32 is swingably attached to the engaging hole 66 at the other end of the balancing connecting rod 62. Eccentricity r
And the distance r 0 is r> r 0 .
【0043】また、針棒クランク54の端部に形成され
た端部貫通孔68には、クランク軸ピン70のピン部が
挿通されており、クランク軸ピン54が止めネジ72に
より締め付けられることにより、クランク軸ピン54に
挿通された針棒コネクティングロッド36が針棒クラン
ク54に回動可能に取り付けられている。Further, the pin portion of the crankshaft pin 70 is inserted into the end portion through hole 68 formed at the end portion of the needle bar crank 54, and the crankshaft pin 54 is tightened by the set screw 72. The needle bar connecting rod 36 inserted through the crank shaft pin 54 is rotatably attached to the needle bar crank 54.
【0044】釣合コネクティングロッド62と針棒コネ
クティングロッド36の長さは、それぞれ長さL0 ,L
と異なり、且つ、針棒クランク54の上軸10の軸心か
ら両コネクティングロッド36,62の回転部中心まで
の距離は、バランサーウェイト32側の距離は距離r
0 ,針棒44側の距離は距離rと異なる。他は、第1の
実施例の図3と同様であり、第一実施例と同様に以下の
関係が成り立つ。The lengths of the balancing connecting rod 62 and the needle bar connecting rod 36 are L 0 and L, respectively.
And the distance from the axis of the upper shaft 10 of the needle bar crank 54 to the center of the rotating part of both connecting rods 36, 62 is the distance r on the balancer weight 32 side.
0 , the distance on the needle bar 44 side is different from the distance r. Others are the same as those in FIG. 3 of the first embodiment, and the following relationships are established as in the first embodiment.
【0045】クランク比λは、λ=r/L=r0 /L0 針棒44等の往復直線運動によって生ずる加振力fは、The crank ratio λ is λ = r / L = r 0 / L 0 The exciting force f generated by the reciprocating linear motion of the needle bar 44 or the like is
【0046】[0046]
【数8】 [Equation 8]
【0047】バランサーウェイト32の往復直線運動に
よって生ずる加振力f0 は、The exciting force f 0 generated by the reciprocating linear movement of the balancer weight 32 is
【0048】[0048]
【数9】 [Equation 9]
【0049】鉛直方向の加振力の総和は、The sum of the exciting forces in the vertical direction is
【0050】[0050]
【数10】 [Equation 10]
【0051】となり、mr=m0 r0 となるように、バ
ランサーウェイト32の質量m0 ≒rm/r0 となるよ
うにすれば、直線方向の加振力は完全に0となる。また
r/L≒r0 /L0 ,m0≒rm/r0 の場合において
も加振力は非常に小さいものになる。上軸10の回りに
生じる遠心力については第一実施例と同じである。If the mass m 0 ≈rm / r 0 of the balancer weight 32 is set so that mr = m 0 r 0 , the exciting force in the linear direction becomes completely zero. Also, in the case of r / L≈r 0 / L 0 and m 0 ≈rm / r 0 , the exciting force is extremely small. The centrifugal force generated around the upper shaft 10 is the same as in the first embodiment.
【0052】この第二実施例の方式の針棒クランク54
は、距離rよりも距離r0 を短く製作しているので、バ
ランサーウェイト32の移動量が少ない。よって、ミシ
ンのフレーム自体を小型化できるメリットがある。ま
た、第二実施例の針棒クランク54は1つの部材である
ので、2つの部材で構成される第一実施例の釣合クラン
ク12及び針棒クランク13に較べてより強度に作製す
ることが容易に可能である。Needle bar crank 54 of the system of the second embodiment
Is manufactured with the distance r 0 shorter than the distance r, the amount of movement of the balancer weight 32 is small. Therefore, there is an advantage that the frame itself of the sewing machine can be downsized. Further, since the needle bar crank 54 of the second embodiment is a single member, it can be made stronger than the balanced crank 12 and the needle bar crank 13 of the first embodiment, which is composed of two members. It is easily possible.
【0053】尚、針棒44等の往復直線運動をする部分
の質量とは、針棒44、針棒抱き46、針棒糸案内4
8、針50、及び針棒コネクティングロッド36の針棒
44側の軸受部周辺の質量を示す。Incidentally, the mass of the portion of the needle bar 44, etc. which makes a reciprocating linear motion means the needle bar 44, the needle bar holder 46, the needle bar thread guide 4
8, the needle 50, and the mass around the bearing portion of the needle bar connecting rod 36 on the needle bar 44 side are shown.
【0054】前記第一及び第二実施例においては、バラ
ンサーウェイト32の運動を上下の直線運動に規制した
が、バランサーウェイト32に相当する部材の運動を揺
動運動に規制する機構について、図6及び図7を参照し
て、以下、第三実施例として説明をする。In the first and second embodiments, the motion of the balancer weight 32 is restricted to the vertical motion, but a mechanism for restricting the motion of the member corresponding to the balancer weight 32 to the swing motion is shown in FIG. A third embodiment will be described below with reference to FIGS.
【0055】ミシンフレーム(図示しない)に固定され
た揺動軸80と、上軸10に設けられた釣合クランク7
2a、72bと、その釣合クランク73に回転自在に支
持された釣合コネクティングロッド74と、その釣合コ
ネクティングロッド74の他端に回転自在に支持され且
つ揺動軸80に回転自在に支持された揺動腕76により
四節リンク機構が形成されている。このため、釣合コネ
クティングロッド74は、揺動腕76と揺動軸80とに
運動方向が規制されて、図7に示す矢印方向に揺動運動
する。A swing shaft 80 fixed to a sewing machine frame (not shown) and a counterbalance crank 7 provided on the upper shaft 10.
2a, 72b, a balance connecting rod 74 rotatably supported by the counter crank 73, a rotatably supported by the other end of the counter connecting rod 74 and a swing shaft 80. The swing arm 76 forms a four-bar linkage. Therefore, the balance connecting rod 74 swings in the arrow direction shown in FIG. 7, with the swing arm 76 and the swing shaft 80 restricting the direction of movement.
【0056】釣合クランク72bの他端部には、上軸1
0と同一軸心になるように連結軸82の一端部が固定さ
れており、連結軸82の他端部には、釣合クランク72
a,72bとは全く(180度)反対方向に延びる針棒
クランク73一端部が固定されている。このため、連結
軸82、針棒クランク73は上軸10と共に回転する。
更に、針棒クランク73の他端部には、針棒44が針棒
コネクティングロッド84,針棒抱き44を介して揺動
可能に取り付けられており、その他の構成は第1及び第
2の実施例と同様である。The upper shaft 1 is attached to the other end of the counter crank 72b.
One end of the connecting shaft 82 is fixed so as to have the same axis center as that of 0, and the balance crank 72 is attached to the other end of the connecting shaft 82.
One end of the needle bar crank 73 extending in the opposite direction (180 degrees) from a and 72b is fixed. Therefore, the connecting shaft 82 and the needle bar crank 73 rotate together with the upper shaft 10.
Further, a needle bar 44 is swingably attached to the other end of the needle bar crank 73 via a needle bar connecting rod 84 and a needle bar holder 44, and other configurations are the same as those of the first and second embodiments. Similar to the example.
【0057】また、釣合コネクティングロッド74の重
心位置が、釣合コネクティングロッド74と揺動腕76
の回転軸に一致するように釣合コネクティングロッド7
4の形状が決められ、釣合クランク72a、72bの重
心位置が、上軸10の軸心に一致するように釣合クラン
クの形状が決められている。更に、釣合クランク72
a、72bの腕の長さr0に比べて揺動腕3が十分に長
く、揺動腕80がほぼ水平になるように配置されている
ため、釣合コネクティングロッド74の重心は鉛直方向
にほぼ直線運動をする。この釣合コネクティングロッド
74の質量が第一実施例のバランサーウェイト32の質
量に相当する。The position of the center of gravity of the balancing connecting rod 74 is such that the balancing connecting rod 74 and the swing arm 76 are
Connecting rod 7 to match the axis of rotation of
4 is determined, and the shape of the counter cranks is determined so that the gravity center positions of the counter cranks 72a and 72b coincide with the axis of the upper shaft 10. Furthermore, the counter crank 72
Since the swing arm 3 is sufficiently longer than the arm lengths r 0 of a and 72b and the swing arm 80 is arranged so as to be substantially horizontal, the center of gravity of the balancing connecting rod 74 is set in the vertical direction. Performs almost linear motion. The mass of the balancing connecting rod 74 corresponds to the mass of the balancer weight 32 of the first embodiment.
【0058】以上のような構成の機構において、上軸1
0が回転すると、針棒44と釣合コネクティングロッド
74の重心とは、逆方向に移動するため、前記式が成立
し針棒の往復運動に伴う慣性力が打ち消される。In the mechanism having the above structure, the upper shaft 1
When 0 rotates, the needle bar 44 and the center of gravity of the balancing connecting rod 74 move in opposite directions, so that the above equation holds and the inertial force associated with the reciprocating motion of the needle bar is canceled.
【0059】また、釣合コネクティングロッド74の重
心釣合コネクティングロッド74、揺動腕76の水平方
向運動は僅かであるため、それに伴う慣性力は殆ど無視
できる。また、釣合クランク72a、72bの重心位置
が、上軸10の軸心に一致するように釣合クランクの形
状が決められているため、釣合クランク72a、72b
の運動による遠心力は生じない。Further, since the horizontal movement of the center of gravity connecting rod 74 and the swing arm 76 of the balance connecting rod 74 is small, the inertial force associated therewith can be almost ignored. Further, since the shape of the balance cranks 72a and 72b is determined so that the center of gravity of the balance cranks 72a and 72b coincides with the axial center of the upper shaft 10, the balance cranks 72a and 72b are formed.
The centrifugal force due to the movement of does not occur.
【0060】第1から第3の実施例において、針棒の往
復運動により生じる鉛直方向の慣性力が完全に打ち消さ
れるため、ミシンの振動が防止される。それに伴い、正
確に被加工物に対して縫製を行うことが可能となると共
に、振動による騒音が低減される。バランサーウェイト
32や釣合コネクティングロッド74の動作に対して、
ギヤ伝達でなくクランク機構を利用しているので、ギヤ
騒音等が発生することにも無く静かである。In the first to third embodiments, since the vertical inertial force generated by the reciprocating motion of the needle bar is completely canceled, the vibration of the sewing machine is prevented. Along with this, it is possible to perform accurate sewing on the workpiece and reduce noise due to vibration. For the operation of the balancer weight 32 and the balancing connecting rod 74,
Since the crank mechanism is used instead of gear transmission, no noise such as gear noise is generated and it is quiet.
【0061】尚、第1から第3の実施例において、クラ
ンクによって移動されるバランサーウェイト32やそれ
に相当する物体と針棒44との位相のずれは150度か
ら210度に設定しても同様の効果が得られるが、18
0度の場合が最も振動を抑えることが可能である。In the first to third embodiments, the phase shift between the balancer weight 32 moved by the crank and the object corresponding thereto and the needle bar 44 is set to 150 degrees to 210 degrees. The effect is obtained, but 18
When it is 0 degree, the vibration can be suppressed most.
【0062】また、加振力を解消するためのクランク機
構は、上軸10に直接設けるのではなく、歯車を介して
上軸10と同期して回転する軸に設けても良い。この場
合、ミシンのフレーム内のその他の装置とクランク機構
との配置の自由度が増す。更に、ミシンのフレーム内の
その他の装置とクランク機構との配置に応じて、バラン
サーウェイト32の軌跡は、ほぼ直線運動する他の軌跡
も考えられる。The crank mechanism for canceling the exciting force may be provided not on the upper shaft 10 directly but on a shaft which rotates in synchronization with the upper shaft 10 via a gear. In this case, the degree of freedom in arranging the crank mechanism with other devices in the frame of the sewing machine is increased. Further, depending on the arrangement of the crank mechanism and other devices in the frame of the sewing machine, the trajectory of the balancer weight 32 may be another trajectory that moves in a substantially straight line.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のミシンにおいては、クランクによって針棒と位
相差を持って移動される釣合部材により、上軸の往復運
動に伴う慣性力を完全に打ち消すことができるので、ミ
シンの振動が低減され、静かで正確な縫製が可能とな
る。As is apparent from the above description,
In the sewing machine of the present invention, the balance member moved by the crank with a phase difference with the needle bar can completely cancel out the inertial force associated with the reciprocating motion of the upper shaft, so that the vibration of the sewing machine is reduced, Quiet and accurate sewing is possible.
【図1】本発明のクランク機構の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of a crank mechanism of the present invention.
【図2】本発明のクランク機構の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a crank mechanism of the present invention.
【図3】本発明のクランク機構の組立図である。FIG. 3 is an assembly diagram of the crank mechanism of the present invention.
【図4】本発明のクランク機構の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a crank mechanism of the present invention.
【図5】本発明のクランク機構の組立図である。FIG. 5 is an assembly diagram of the crank mechanism of the present invention.
【図6】本発明のクランク機構の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a crank mechanism of the present invention.
【図7】本発明のクランク機構の組立図である。FIG. 7 is an assembly diagram of the crank mechanism of the present invention.
【図8】従来ミシンの上軸機構図である。FIG. 8 is an upper shaft mechanism diagram of a conventional sewing machine.
【図9】従来ミシンの上軸機構図である。FIG. 9 is an upper shaft mechanism diagram of a conventional sewing machine.
10 上軸 12 釣合クランク 13 針棒クランク 26 釣合コネクティングロッド 32 バランサーウェイト 33 スライドガイド 36 針棒コネクティングロッド 44 針棒 10 Upper shaft 12 Balancing crank 13 Needle bar crank 26 Balancing connecting rod 32 Balancer weight 33 Slide guide 36 Needle bar connecting rod 44 Needle bar
Claims (4)
針棒が上下に往復運動して縫製を行うミシンにおいて、 前記針棒クランクと位相差を持つ釣合クランクと、 前記釣合クランクに回動自在に支持された釣合部材と、 前記釣合部材の運動を一定に規制する規制部材とを備え
ることを特徴とするミシン。1. A sewing machine that performs sewing by vertically reciprocally moving a needle bar through a needle bar crank by rotation of an upper shaft for sewing, wherein a balance crank having a phase difference from the needle bar crank, and the balance crank. A sewing machine comprising: a balance member that is rotatably supported; and a regulation member that regulates the movement of the balance member to a constant value.
より揺動運動に規制されることを特徴とする請求項1記
載のミシン。2. The sewing machine according to claim 1, wherein the movement of the balancing member is restricted to a swinging motion by the restriction member.
より直線運動に規制されることを特徴とする請求項1記
載のミシン。3. The sewing machine according to claim 1, wherein the movement of the balancing member is restricted to a linear movement by the restriction member.
れていることを特徴とする請求項1記載のミシン。4. The sewing machine according to claim 1, wherein the counterbalance crank is fixed to the upper shaft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24941392A JPH0698986A (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24941392A JPH0698986A (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Sewing machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698986A true JPH0698986A (en) | 1994-04-12 |
Family
ID=17192609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24941392A Pending JPH0698986A (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Sewing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698986A (en) |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP24941392A patent/JPH0698986A/en active Pending
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